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微专题18 喀斯特地貌
天坑是指发育在喀斯特地貌分布区的特殊地质景观,地下溶洞的顶部多次崩塌裸露出地面而成。天坑具有巨大的容积、陡峭而圈闭的岩壁、深陷的井状或桶状轮廓等特点。下图为重庆小寨天坑二次坍塌示意图。据此完成1~3题。
1.天坑形成的过程为( )
A.沉积作用—地壳抬升—岩石裂隙—地下溶洞—重力坍塌
B.岩石裂隙—沉积作用—地下溶洞—剥落岩块—重力坍塌
C.地下溶洞—重力坍塌—裂隙渗水—地下溶洞—二次坍塌
D.地壳下沉—岩石裂隙—裂隙渗水—地下溶洞—二次坍塌
2.抑制二次坍塌的主要因素是( )
A.年降水总量 B.隔水层厚度
C.地壳抬升幅度 D.地下河径流量
3.旱洞形成的主要原因有( )
①无裂隙水补给 ②有隔水层阻隔 ③地下暗河流出 ④剥落岩石堵塞
A.①② B.③④
C.①④ D.②③
美国佛罗里达州大柏树国家保护区的喀斯特地貌上,均匀分布着规模相当的圆形石灰岩洼地,总面积达2916平方千米,且形成了密集的柏树湿地群落。早期,洼地会保留水分,在风化和侵蚀作用下,洼地之间的分水岭向较小洼地一侧迁移,较大洼地则进一步扩大;晚期,洼地积水外泄,风化减慢,洼地接受崩积,洼地的大小和洼地之间的距离趋于近似。图1示意大柏树洼地景观,图2示意洼地演化过程。据此完成4~6题。
图1
图2
4.该地石灰岩洼地( )
A.地表水充足,各地风化速率较快
B.生物呼吸作用强烈,风化速率较快
C.地表温度变化小,风化速率较慢
D.植被削弱太阳辐射多,风化速率较慢
5.早期,分水岭向较小洼地一侧迁移,主要是因为两侧洼地存在( )
A.生物活动差异 B.边缘坡度差异
C.产沙速率差异 D.积水时间差异
6.晚期,洼地的大小和洼地之间的距离趋于近似,主要是因为( )
A.较大洼地沉积加快
B.较大洼地侵蚀加快
C.较小洼地风化减慢
D.较小洼地沉积加快
莲花盆是一种独特的地下喀斯特景观。它是在溶洞的薄层水中由水底向上发育的盆状或圆盘状沉积体(下图)。广西某溶洞数百米长的洞穴中,分布着百余座大小不一的莲花盆,最大的莲花盆直径达9米。据此完成7~8题。
7.形成莲花盆需要( )
①水自洞顶不断滴落 ②水沿洞壁缓慢渗出 ③不断流动的薄层水 ④相对静止的薄层水
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
8.曾经流过该段溶洞的地下河为发育大规模莲花盆群提供的关键条件是( )
A.曲折的河道 B.平坦的河床
C.充足的水汽 D.丰富的泥沙
9.阅读图文材料,完成下列问题。
材料一 钙华是以碳酸钙为主要成分的沉积物,由地下水或地表水中二氧化碳的逸出导致水中碳酸氢钙过饱和而沉积。研究表明,生物在钙华沉积过程中具有重要作用,有藻类参与形成的钙华较为疏松。
我国四川黄龙景区拥有世界珍稀的高原冷水钙华景观(图1),主要集中于黄龙沟,沟内遍布呈梯田状排列的碳酸钙华沉积——露天钙华彩池群(目前世界上规模最大、海拔最高)。彩池底部布满了白色或黄色的钙华沉积物,湖底藻类与钙华等的共同作用,使得湖泊颜色呈现出明亮的蓝绿色。
土耳其西南部棉花堡钙华景观(图2)属于热泉水型钙华,由多层阶梯状钙华堤组成。泉水从山顶往下流,形成层层相叠的半圆形白色天然石灰岩阶梯,远看像大朵大朵棉花矗立在山丘上。
图1 图2
材料二 钙华退化的主要表现有钙华池干枯,藻类加速生长,钙华黑化,钙华沉积速率变慢,钙华表面砂化等。近年来,四川黄龙钙华地貌有明显的退化现象,而土耳其棉花堡钙华退化速率较为缓慢。下表为四川黄龙和土耳其棉花堡钙华的相关信息。
项目
地区
海拔
水温
Ca2+含量
植被覆
盖率
四川
黄龙
3100~
3569米
4~7 ℃
150 mg/L
89%
土耳其
棉花堡
384~
1200米
36~38 ℃
272 mg/L
少量
(1)简述阶梯状钙华地貌的形成条件。
(2)分析四川黄龙钙华水体温度较低的原因。
(3)以四川黄龙钙华地貌为例,指出生物对钙华地貌的影响,并说明理由。
(4)分析四川黄龙景区钙华退化速度较土耳其棉花堡退化速度快的原因,并提出应对措施。
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微专题18 喀斯特地貌
1.A 2.B 3.D 第1题,喀斯特地貌分布区为石灰岩地貌,是沉积岩,属于浅海沉积环境,地势较低;石灰岩经地壳抬升成陆地;岩石出现裂隙,地表水沿岩石裂隙下渗,不断对岩石进行冲刷与溶蚀,形成巨大地下溶洞;溶洞洞顶在重力作用下坍塌,形成天坑。推测天坑形成的过程为沉积作用—地壳抬升—岩石裂隙—地下溶洞—重力坍塌,A正确。第2题,从图中可以看出,地下溶洞上部有一隔水层,减少水分下渗,减缓地下溶洞的形成速度,成为抑制二次坍塌的主要因素,B正确。二次坍塌指的是上层天坑与下层的溶洞之间的部分逐渐被溶蚀、冲刷变薄,最后坍塌,年降水总量、地壳抬升幅度、地下河径流量都会影响喀斯特地貌的形成,但不是抑制二次坍塌的主要因素,A、C、D错误。第3题,从图中可以看出旱洞应该无水,没有水的原因有两个,一是岩层无渗水,读图可知,旱洞上部有隔水层,阻挡了水的下渗;二是水流流走,可能是地下暗河流出,导致无水,②③正确。读图可知,旱洞上部有裂隙,无水的原因是有隔水层阻隔水的下渗;旱洞的位置较高,剥落的岩石位置较低,旱洞不是剥落岩石堵塞形成的,①④错误。故选D。
4.B 5.D 6.A 第4题,圆形石灰岩洼地形成了密集的柏树湿地群落,生物呼吸作用强烈,风化速率较快,B正确。喀斯特地貌地表水会下渗形成地下水,地下水较丰富,A错误。早期,洼地会保留水分,在风化和侵蚀作用下,风化速率快;晚期,洼地积水外泄,风化减慢,C错误。密集的柏树湿地群落,植被削弱太阳辐射多,但植被对风化速率影响较小,D错误。第5题,早期,洼地会保留水分,大的洼地积水较多,风化和侵蚀作用大于小洼地,大的洼地积水侵蚀洼地之间的分水岭,导致分水岭变窄,分水岭向较小洼地一侧迁移,较大洼地则进一步扩大。因此早期分水岭向较小洼地一侧迁移,主要是因为两侧洼地存在积水时间差异,D正确。生物活动差异、边缘坡度差异、产沙速率差异不大,A、B、C错误。第6题,根据材料“晚期,洼地积水外泄,风化减慢,洼地接受崩积,洼地的大小和洼地之间的距离趋于近似”可知,晚期,洼地积水外泄,水位下降,水面减小,侵蚀减弱,沉积作用加强,洼地接受崩积,较大洼地沉积加快导致洼地的大小和洼地之间的距离趋于近似,A正确。
7.B 8.B 第7题,由材料“盆状或圆盘状沉积体”可知,莲花盆的形成需要含有碳酸氢钙的滴水不断滴到洞穴浅水池中,导致池水自滴点向四周外溢,从而形成盆状,①正确,②错误;由材料“在溶洞的薄层水中由水底向上发育”可知,莲花盆的形成需要有平整的洞底,能形成浅水池,且有相对稳定的沉积环境,如相对静止的薄层水,③错误,④正确。故选B。第8题,由上题分析可知,莲花盆的形成需要有平整的洞底,能形成浅水池,且有相对稳定的沉积环境,故平坦的河床可以提供平坦的地形,从而形成薄层水环境,有利于发育大规模莲花盆群,B正确;曲折的河道不能说明流速缓慢,A错误;充足的水汽和丰富的泥沙对形成喀斯特地貌没有直接作用,C、D错误。
9.解析:第(1)题,据材料“钙华是以碳酸钙为主要成分的沉积物”可知,分布区基岩多为碳酸盐岩类;由“由地下水或地表水中二氧化碳的逸出导致水中碳酸氢钙过饱和而沉积”可知,地下水或地表水中溶解大量碳酸钙和二氧化碳;水流由高处向低处顺坡流动的过程中遇到障碍或在地势平缓处,大量二氧化碳逸出导致碳酸钙过饱和而沉积,形成钙华堤。第(2)题,四川黄龙地区海拔高,气温较低,受大气温度的影响,水温较低;同时有高山冰雪融水补给四川黄龙钙华水体,进一步降低水体温度。第(3)题,据材料“湖底藻类与钙华等的共同作用,使得湖泊颜色呈现出明亮的蓝绿色”可知,生物影响钙华地貌景观的颜色。四川黄龙景区植被覆盖率高,生物参与钙华沉积,形成白色或黄色的钙华沉积物;黄龙沟湖泊的湖底含有大量的藻类和微生物,使得湖泊颜色各异,增加了水体的色彩;钙华池周边植物茂盛,在阳光照耀下形成倒影,增添水体的色彩。生物白天促进水中钙华沉积,夜晚让钙华溶解,影响沉积结构。白天,光照充足,植物光合作用强,消耗水体中的二氧化碳,使水体中碳酸钙饱和而发生钙华沉积;晚上植物发生呼吸作用,消耗水中的氧气,产生二氧化碳,加速钙华溶解。生物参与影响钙华结构、促进钙华黑化。水体流经灌草类植物处,受植被阻挡,流速减慢,促进钙华沉积;藻类作为碳酸钙沉积依附的骨架,使钙华沉积结构疏松,多孔隙,易被风化侵蚀;植物残体及树叶等降解引起的地表水有机质化和富营养化,使水质酸化、钙华溶蚀和表面黑化等。第(4)题,原因:四川黄龙位于亚热带季风气候区,降水量季节变化大,导致河流水量季节变化大;降水量大导致水体中钙离子含量较低,水体温度低,碳酸钙沉积速度较慢;植被覆盖率高,藻类及微生物等过量繁殖,导致水质酸化、钙华溶蚀作用较大;钙华沉积受生物影响大,结构疏松,多孔隙,易被风化侵蚀。而土耳其棉花堡钙华属于热泉型钙华,以地下泉水补给为主,水量稳定;水体中钙离子含量较高,沉积速度较快;地中海气候区,植被覆盖率较低,对钙华破坏作用较小;钙华沉积以物理、化学沉积为主,生物参与少,钙华孔隙度较低,结构致密,不易被风化侵蚀等。措施:加强制度监管,严格控制景区及周边不必要的工程活动;科学规划景区旅游路线, 尽量远离钙华彩池,减少人为干扰;加强景区基础设施建设,对生活设施和生活垃圾进行严格管理, 减少水污染对钙华的影响;调控流域内钙华源水量,减小水量季节变化,保证钙华池稳定的水源补给等。
答案:(1)分布区基岩多为碳酸盐岩类;水体中溶解大量碳酸钙和二氧化碳;地形有一定的坡度,水流顺坡由高处流向低处;水体在流动过程中遇到障碍或在地势平缓处,二氧化碳逸出,碳酸钙结晶析出,形成钙华堤。
(2)四川黄龙景区所处海拔高,受气温影响,水体温度较低;有高山冰雪融水补给,进一步降低水体温度。
(3)影响钙华地貌景观颜色。理由:生物参与钙华沉积,形成白色或黄色的钙华沉积物;水中含有大量的藻类和微生物,颜色各异,增加了水体的色彩;钙华池周边植物倒影,增添色彩。促进钙华沉积,影响沉积结构。理由:白天植物光合作用,消耗水体中的二氧化碳,使水体饱和而发生钙华沉积;水流流经灌草类植物处,速度减慢,促进钙华沉积;藻类等植物作为沉积依附的骨架,使钙华沉积结构呈多孔疏松状,易被风化侵蚀。晚上植物呼吸作用,消耗水中的氧气,产生二氧化碳,让钙华溶解;有藻类参与形成的钙华结构疏松,多孔隙,易被风化侵蚀;植物残体及树叶等降解引起的地表水富有机质化和富营养化,导致藻类及微生物等过量繁殖,其结果又使水质酸化、钙华溶蚀和表面黑化。
(4)四川黄龙水量季节变化大;水体钙离子含量较低,沉积速度较慢;植被覆盖率高,藻类及微生物等过量繁殖,导致水质酸化、钙华溶蚀,对钙华破坏作用较大;钙华沉积受生物影响大,结构疏松,多孔隙,易被风化侵蚀。或答:土耳其棉花堡地下泉水补给稳定;水体钙离子含量较高,沉积速度较快;植被覆盖率低,对钙华破坏作用较小;钙华沉积由物理、化学沉积主导,孔隙度较低,结构致密,不易被风化侵蚀。
措施:严格控制景区及周边不必要的工程活动;科学规划景区旅游路线, 尽量使其远离钙华彩池;加强景区生活设施和生活垃圾的管理, 减少水污染;综合调控流域内钙华源水的水量稳定,保证钙华池稳定的水源补给等。
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